申请/专利权人：浙江大学绍兴研究院

申请日：2023-12-04

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN117784402A

主分类号：G02B27/00

分类号：G02B27/00;H04B10/071

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.16#实质审查的生效;2024.03.29#公开

摘要：本发明公开了一种基于调频脉冲和色散补偿脉冲压缩技术在φ‑OTDR中的应用方法，包括步骤S1：获得光频域调制的扫频脉冲；步骤S2：获得空间分辨率；步骤S3：通过增加光循环器和线性啁啾光纤布拉格光栅构成的散射光相位延时器获得新的空间分辨率。本发明公开的一种基于调频脉冲和色散补偿脉冲压缩技术在φ‑OTDR中的应用方法，解决现有系统要提高空间分辨率就必须牺牲传感距离的问题，以及现有的基于调幅脉冲和匹配滤波的解决方案中脉冲宽度大，易受多普勒效应影响，匹配滤波旁瓣劣化信噪比的问题。

主权项：1.一种基于调频脉冲和色散补偿脉冲压缩技术在中的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：获得光频域调制的扫频脉冲，设入射光各频率幅值相同，扫频速率为γ，扫频起点为f0，光频域调制的扫频脉冲表示为：ft＝γt+f0； 步骤S2：获得空间分辨率，其中：光频率随时间线性增大，脉冲前端和脉冲末端的光波传输速度表示为： 式中，nstart和nend分别为脉冲前端和末端对应光频率在光纤中传输的有效折射率，计算脉冲前端和后端在光纤各处激发的后向瑞利散射光到达光电探测器的时间为： 光电探测器所测得的光强为光纤上一定范围内的后向瑞利散射光的拍频信息，在t时刻，光电探测器所测得的后向瑞利散射光在光纤上的叠加范围，即空间分辨率为： 式中，zstart和zend分别为在t时刻所测得的后向瑞利散射光所在光纤的位置前端和末端；步骤S3：通过增加光循环器和线性啁啾光纤布拉格光栅构成的散射光相位延时器获得新的空间分辨率，其中：光纤各位置的散射光信号经线性啁啾光纤布拉格光栅压缩后到达光电探测器的时间表示为： 其中，和分别为脉冲前端和后端对应的光频率fmax和fmin在线性啁啾光纤布拉格光栅中的延时量，通过线性啁啾光纤布拉格光栅的参数设计，令得系统的空间分辨率表示为： 步骤S4：根据干涉原理，同频率光的干涉光强表示为： 其中，为频率为f与其相邻频率的入射光激发的散射光到达探测器时的相位差；Δz为频率为f与其相邻频率的入射光激发的散射光的位置间隔；ρ0为光强幅值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江大学绍兴研究院 基于调频脉冲和色散补偿脉冲压缩技术在φ-OTDR中的应用方法

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